Materia y Energia

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CARGAS ELECTROSTATICAS

Interacción Materia & Energía

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Introducción

El propósito de la parte A de esta actividad es comparar y contrastar los resultados de 3 diferentes métodos de cargar:  

 (1) Frotar dos objetos entre sí; (2) Tocar un objeto cargado con uno neutral (carga por contacto); Y (3) Haciendo tierra con un objeto neutral mientras este esta polarizado (carga por inducción).

La parte A además demostrara la ley de la conservación de la carga.

El propósito de la parte B de esta actividad es investigar como la carga se distribuye en las superficies externas de un conductor esférico y como se distribuye en la superficie externa de un conductor no esférico. La distribución de la carga dentro de la esfera también será examinada.

Objetivo

Comprender los conceptos básicos de los fenómenos electrostáticos.

La propuesta de esta actividad es comparar y contrastar los resultados de tres diferentes métodos para cargar objetos: (1) frotándolos uno con otro, (2) por contacto (tocando un objeto cargado con uno neutro) y (3) por inducción, conectando a tierra un objeto neutral mientras está polarizado.

También se demostrará la ley de conservación de la carga (no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva).

Desarrollo de la actividad practica

1. Tomamos una mesa en el laboratorio de física, para después con el vale que nos proporcionó la maestra pedirlo con el encargado de los materiales, ya que la llenamos;

Revisamos el material que nos proporcionó para que no faltara nada de lo especificado en los vales ya que si estaban incompletos tendremos que pagar el material que se perdió, aunque nosotros no lo tuviéramos

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1. Colocamos el electrómetro a la jaula de Faraday como lo tenemos en la imagen 1. Conectamos el caimán rojo en el conductor interno y la tierra en el conductor externo el de la cintita negra.

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1. Giramos el electrómetro y lo ajustamos con los botones que tiene en la parte inferior de sí mismo a 10 v.

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1. La práctica decía que hiciéramos tierra tocando con un dedo la parte interior y exterior de la jaula al mismo tiempo. Después de eso nuestro compañero quito los dedos del cilindro externo. Eso se hace para quitarle carga o por lo menos disminuirla a eso se le llama “hacer tierra”.

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1. Presionamos el botón que dice Zero en el electrómetro, supuestamente para que el electrómetro leyera Zero incluso si tuviera cargas. Pero a nosotros solo nos daban números más grandes o más chicos que cero.

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1. Volvimos a realizar la conexión a la tierra ya que como en la práctica indica, Es muy fácil transferir carga a la jaula de Faraday tocándolo o acercándose demasiado a él con un objeto cargado. Incluso puede adquirir una carga sentado en la mesa por un tiempo. Para saber si realmente era cierto frotamos un dedo en la cabeza de un compañero para meterlo dentro de la jaula, pero sin tocar la, y efectivamente se alteraba demasiado rápido cuando hacíamos eso. Notamos un poco de diferencia porque cuando metíamos el dedo cargado a la parte inferior de la jaula aumentaba más allá del Zero original de la carga que tenía la jaula, cunado tocábamos la jaula las cargas se disparaban a un ritmo más notorio y pues aprendimos a no tocar con un cuerpo la jaula ya que esta es muy sensible y nos podría arruinar la práctica y volverla a hacer desde el principio ya que nos pueden dar otros resultados.

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1. En el manual decía que colocáramos el electrómetro en 100v.

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1. Teníamos 3 discos con palitos de plástico uno es de metal, otro de plástico y el ultimo es de cuero nos pedía solo que utilizáramos el de plástico y el de cuero. Uno a la vez los fuimos metiendo en la parte inferior de la jaula, con las manos en donde no tocara la jaula porque si no pasaba lo que habíamos explicado en la parte anterior de la práctica. Como los discos no están cargados el medidor segua marcando cero, pero si el electrómetro media más eran cargas residuales así que debemos frotar los discos con la parte exterior de la jaula y si de todas maneras quedaban aún muy cargados se recomendó respirarle a los discos con lo que la humedad del aliento nos ayudaría a disminuir las cargas. pero pues nos quedó uno y decía que no estaba mal.

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1. El primer procedimiento fue conectar a tierra la jaula de Faraday, nos aseguramos de que los discos no tienen ninguna cara o solo uno y colocamos el electrómetro a cero.

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1. Agarramos una barilla en cada mano y las bajamos a un poco más de la mitad inferior de la canasta, sin que se toquen y no toquen las paredes de la canasta inferior. cuando las metimos el electrómetro seguía marcando cero y fuimos registrando en la tabla en el apartado de inicial.

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1. Nos marcaba el manual que lo hiciéramos rápido para minimizar la migración de carga a los alrededores.

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1. Ya adentro de la jaula de frotaron entre si los discos y se observó un aumento poco lento en la aguja del medidor, ya cuando no subía más anotamos los cambios en la tabla.
2. Dejamos de frotar dentro de la canasta, separamos los discos y cambiaban las lecturas marcadas por el electrómetro, también esto se registró en la tabla.
3. Sacamos la vara oscura (plástico) de la jaula y también se registro.[pic 18]
4. Volvemos a meter la vara oscura en la canasta sin que se toquen, esta también se registra.

1. Ahora sacamos la vara blanca y también anotamos lo que salió en el electrómetro.
2. Metemos de nuevo la vara blanca con la oscura y registramos.
3. Sacamos las dos varas al mismo tiempo y se hiso registro.
4. Frotamos las dos varas y le quitamos carga a la blanca tocándola con la maya del cilindro externo. Hicimos tierra con nuestro dedo y la jaula de Faraday, ajustamos el electrómetro a Zero y repetimos los pasos 2-10.

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1. Hicimos el mismo paso anterior, pero con la varilla negra.
2. Cuando ya la estábamos terminando nos dimos cuenta que seguíamos sin conectar otro aparato que teníamos y que se utilizaba en conjunto con la jaula de Faraday y el electrómetro, cuando lo conectamos, el aparato nos marcaba cargas muy altas o muy bajas.

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1. Entonces nos dijeron compañeros de otro equipo que es porque los cables no servían y realizamos la practica una vez más.

Resultados

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